GIS在土壤重金属污染评价中的应用

针对土壤采样点的重金属含量平均值无法全面、科学地表示区域土壤污染情况进而影响土壤污染评价的问题,该文讨论了利用GIS评价土壤重金属污染的合理性,总结探讨了GIS在土壤重金属污染评价中专题图制作、空间分析、数据管理等方面的具体应用,并结合GIS技术发展,展望了GIS在土壤重金属研究中的应用趋势。结果表明,借助GIS可以揭示土壤重金属空间分布与周围环境的关联性,为土壤重金属污染的预测预警及有效治理提供科学依据。     

基于GIS的土壤重金属污染分析与模拟系统设计

作为环境质量评估的重要指标之一,土壤重金属污染程度对环境质量具有重要影响。为了了解土壤重金属污染现状以及评价重金属污染对环境的影响,利用GIS平台、MySQL数据库、空间分析方法、土壤重金属污染扩散模型等关键技术和方法,设计并开发了基于GIS的土壤重金属污染分析与模拟系统。系统实现了重金属污染分析、二维扩散模拟等功能,可为大面积土壤重金属污染的预防与治理提供技术支持。     

基于GIS与PPC的土壤重金属污染综合评价

采用投影寻踪分类(PPC)模型对土壤重金属污染进行综合评价,评价中运用基于实数编码的加速遗传算法(SAGA)优化PPC模型投影方向。基于PPC模型的综合评价使土壤重金属污染评价中各指标结果相容,并且避免了传统加权评价中的人为干扰因素。为了直观表达评价结果和掌握评价区域整体污染情况,对评价结果进行了研究,并结合惠州市土壤监测数据,提出了运用GIS技术和ArcMap的空间插值功能处理评价结果。实验结果表明,PPC模型能准确客观地对土壤重金属污染进行综合评价,同时,GIS技术用于土壤重金属污染评价可以对评价数据进行各种空间处理。     

徐州市九里矿区土壤重金属插值分析及污染评价

通过对徐州市九里矿区的表层土壤进行采样测定,进而对该矿区土壤重金属富集与污染状况进行了分析与评价。结果表明,该矿区表层土壤中5种重金属(Cd、Cu、Zn、Pb、Cr)含量均略高于中国土壤元素背景值,土壤中Cd富集程度较高,污染较严重;Cu、Zn、Pb、Cr富集程度较低,污染程度较轻。在GIS环境下利用空间数据插值方法对重金属的空间分布特征研究发现,该城区土壤重金属含量与该区的工矿活动和交通活动等密切相关。     

临潼区绿化带土壤重金属污染与健康风险评价

针对城市绿化带土壤重金属污染问题,该文利用射线荧光光谱仪测量重金属含量,引用单因子与负荷污染指数法并依据国家标准进行污染评价;引入人体暴露风险评价模型,对致癌和非致癌健康风险进行评价。结果表明,研究区土壤重金属污染较严重;经手-口直接摄入是健康风险的主要暴露途径,儿童总的非致癌风险为0.573,成人总的非致癌风险为0.088,均未超过限制1,表明8种重金属不存在明显的非致癌风险;Cr、Co、Ni、As的致癌风险均低于美国环境保护部推荐标准10~(-6),表明重金属的致癌风险均在可接受范围内。研究区内土壤重金属含量及污染状况空间分异显著。研究结果对城市绿化带内土壤重金属污染评价有一定借鉴意义。     

基于GIS的土壤重金属污染模拟扩散研究及应用

土壤污染是全球三大环境污染之一,目前、重金属污染是造成我国土壤污染主要原因之一,土壤中的重金属元素会严重危害相关农作物的生长,且传统的土壤重金属污染研究和污染模型的建立大部分是通过单一的数据表格来对结果进行分析说明,不够直观和简明。因此,基于地理信息系统十分强大的空间数据管理及空间分析能力,结合相关算法,构建出土壤中重金属污染扩散迁移模型,并将WebGIS技术和土壤重金属污染扩散迁移起来,对土壤重金属污染数据用GIS技术进行分析和展示。研究表明:改进之后的模型及程序与传统模型及程序相比,数据的展示更加直观,对数据展示更加多维,可以辅助政府环保相关部门对土壤中的重金属污染制订更加精准的治理方案。     

基于GIS的土壤重金属空间分布与污染评价研究——以高陵县通远镇为例

近年来,土壤重金属污染日益严重,已造成农产品的质量安全问题,并危及人们的身体健康。因此,本文采用GIS技术与地统计学相结合的方法,应用ArcGIS软件对高陵县城镇化进展较快的通远镇农田土壤重金属进行空间分析与污染评价,为该区发展无公害蔬菜基地及国家级安全农产品生产示范区提供了科学的依据,为进一步做好城镇化工作提供有力的保障。     

土壤重金属污染评价与可视化研究

土壤重金属污染评价时,研究人员只使用一种评价模型,无法进行择优选择;在土壤数据获取受限制的情况下,数据可得性、可调整性较差;依据少量采样点数据直接开展重金属污染评价,不利于评价整体影响效应。针对上述问题,本文开展了土壤重金属污染评价与可视化研究,采用克里金法对采样点数据进行转化,结合单因子评价模型、内梅罗指数模型和加权平均指数模型,通过将公式程序化,实现重金属污染快速评价,并结合开源WebGL技术,以污染程度分级形式进行高效可视化。研究结果表明,本文方法不仅能让用户按需选择评价模型和插值精度,还具有较高的数据可得性,有利于评价研究区整体污染状况,得出面域评价结果。     

土壤重金属铬含量高光谱灰色关联度估测

快速、准确地测定土壤重金属含量,对防治土壤重金属污染、改善土壤环境和保障食品安全有着重要意义。以山东省烟台市采集的70个土壤样本为基础,首先分析土壤重金属铬含量的分组光谱特性;然后利用6种变换方法对土壤光谱反射率进行变换,根据极大相关性原则选取反演因子;最后利用灰色关联度模型初步估测铬含量,并对估测结果进行修正,采用决定系数和平均相对误差评价模型的有效性。结果表明,土壤光谱反射率随铬含量的升高而降低,二者呈负相关性;利用灰色关联度模式识别方法对重金属铬含量进行估测后的决定系数为R~2=0.656,平均相对误差为16.590%,而利用灰色关联度修正模型对估测值进行修正后,决定系数为R~2=0.912,平均相对误差为6.632%。研究表明,利用灰色关联度修正模型定量估侧土壤重金属铬含量有效。     

基于WebGIS的土壤重金属污染修复评价系统设计与实现

近年来,我国加大了土壤重金属污染治理与修复的力度,修复过程监管和效果评价成为重要的研究内容.针对当前存在的修复过程监管困难、修复效果评价因素多样等问题,本文选取内梅罗综合污染指数作为重要的评价指标,应用物联网技术、克里金空间插值方法和3D WebGIS开发技术,设计开发了一种在线的土壤重金属污染修复评价系统,该系统实现了修复工程管理、数据在线采集与管理、修复效果评价和三维可视化表达等功能,并在实际土壤修复工程中取得了较好的应用效果,提高了修复过程监管的效率和修复效果评价的准确性.     

矿区土壤重金属Pb、Cd污染状况高光谱分类建模

针对矿区土壤重金属含量高度变异性及样本不均衡导致重金属污染状况分类误差较大的问题，本文在光谱预处理及光谱变换基础上，采用主成分分析（PCA）对光谱进行降维处理，并通过SMOTE算法生成虚拟样本均衡各污染等级样本，最后应用随机森林（RF）对Cd、Pb进行回归与分类。研究结果表明：定量反演重金属Pb、Cd含量精度很低；在定性分析试验中对降维前光谱样本应用SMOTE算法，土壤重金属Pb、Cd污染等级分类精度较原始样本分类精度均有较大提升，且少数类别误判率也降低明显。其研究为大面积监测矿区土壤重金属污染状况提供了一种有效、精确的方法。     

GIS的矿区土壤重金属污染评价及空间分布

针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。     

基于GIS的县域土壤重金属生态风险评价

为研究经济快速发展区农田土壤中重金属的含量及污染状况,本文以浙江省慈溪市为研究对象,研究土壤中铜、汞、镉、铅、砷、铬、锌七种重金属含量特征,并采用潜在生态危害指数法对其进行评价,并绘制生态风险危害指数分级图。结果表明:土壤中除汞元素含量较高外,其他各元素含量仅稍高于当地土壤背景值。七种元素的单因子污染指数Cfi值均属于中等的污染参数,综合污染指数Cd上限值已处于高污染指数的范围,但平均值为属于中等污染水平。从潜在生态风险评价结果来看,七种元素的单项潜在生态风险参数Eri的值也只有汞达到了强生态危害,七种元素综合潜在生态危害指数RI刚刚达到中等生态危害水平,说明该区农田土壤尚处于较低的生态风险状态。生态危害指数插值结果表明,慈溪市重金属元素的高风险区分布在中南部人类活动较为活跃、城乡工业较发达的区域,在今后的土地利用中,应高度重视人类活动对土壤重金属污染的影响。     

徐州市区土壤重金属空间分布研究

本文以徐州市泉山、云龙、鼓楼、九里4个城区的表层土壤为研究对象,利用BP神经网络模型结合GIS技术对徐州市表层土壤重金属空间分布进行了研究.结果表明:BP神经网络模型能够智能地学习各个样点的空间位置与该点各重金属含量之间的映射关系和预先设计好的分类评价模式,并能够对各个空间插值点处的重金属含量和污染状况进行预测和评价....     

基于GIS的土壤重金属数据库构建及应用

本文首先探讨了利用GIS技术构建上海市基本农田土壤重金属数据库的方法,该数据库集空间数据、采样点监测数据和元数据于一体,对于土壤重金属信息的管理、应用服务等具有重要的基础作用,是农产品安全生产环境认证和土壤环境长效管理的重要依据;接着,基于数据库进行了重金属元素的描述性统计、动态累积和Kriging插值分析;结果表明,除As外,其余重金属平均含量均高于该区域的背景值含量,尤其是Cd、Hg、Zn、Cu累积指数较高,是上海市农田土壤重金属污染的主要元素。